کلسیم کربنات و کلسیم سولفات چه تفاوت و شباهتی دارند؟
کلسیم کربنات و کلسیم سولفات دو ماده معدنی فراوان و شناخته شده هستند که کاربرد های فراوانی بخصوص در بخش ساختمانی دارند. کلسیم کربنات همان سنگ آهک و کلسیم سولفات همان گچ است که همه افراد با آن آشنا می باشند. همانطور که از نام علمی آنها مشخص است گچ و آهک حاوی یون کلسیم هستند و این یکی از شباهت های آن دو می باشد. کربنات کلسیم انواع مختلفی از جمله سنگ آهک ، سنگ مرمر ، کلسیت و آراگونیت دارد در حالی که سولفات کلسیم به صورت آبدار و خشک در طبیعت یافت می شود. هر دوی این ترکیبات ، طبیعی هستند اما امکان تولید صنعتی آنها در صورت لزوم هم وجود دارد.
تولید کلسیم کربنات و کلسیم سولفات
منابع اصلی سولفات کلسیم در جهان ، معادن گچ و ایندریت هستند. سالیانه در حدود 127 میلیون تن گچ طبیعی در جهان تولید می شود. علاوه بر معادن ، کلسیم سولفات به صورت صنعتی هم به عنوان محصول جانبی در گوگردزدایی از گازهای دودکش نیروگاه های سوخت فسیلی ، در تولید اسید فسفریک ، تولید هیدروژن فلوراید ، تصفیه روی و تخریب ساختمان های قدیمی بدست می آید.
در مورد کلسیم کربنات هم این محصول به صورت بسیار گسترده ای در معادن به شکل طبیعی وجود دارد و قابل استخراج است. برخی از انواع کربنات کلسیم مانند سنگ مرمر ، خلوص بالاتری دارند و برخی دیگر نظیر سنگ آهک از خلوص پایین تر و قیمت ارزان تری برخوردار هستند. تولید کربنات کلسیم از طریق رسوب مواد کلسیمی موجود در مرجان ها و سخت پوستان دریایی انجام می شود. همچنین انواع آهک فراوری شده به صورت آهک زنده هم به صورت متناوب به کلسیم کربنات تبدیل می گردد. تولید این محصول به صورت صنعتی هم امکان پذیر است. برای این منظور باید گاز دی اکسید کربن را از داخل محلول تهیه شده از ترکیب آب و آهک هیدراته عبور داد.
انحلال پذیری در آب
سولفات کلسیم به راحتی و به شکل گسترده ای در آب حل می شود. واکنش این ماده با آب یک واکنش گرمازا یا exothermic است یعنی در زمان حل شدن ، حرارت و گرمای آزاد می کند. این عامل سبب می شود تا هر چه دمای محیط سردتر باشد ، گچ بیشتری در آب حل شود.
کربنات کلسیم یک ماده نامحلول در آب است. این ترکیب در آب خالص حل نمی شود ولی اگر آب حاوی گاز دی اکسید کربن محلول باشد و یا مقداری خاصیت اسیدی در خود داشته باشد ، کلسیم کربنات اندکی در آب حل می شود. ولی با خروج گاز دی اکسید کربن از آب ، کربنات کلسیم دوباره ته نشین شده و از آب جدا خواهد شد.
تفاوت و شباهت در کاربرد کلسیم کربنات و کلسیم سولفات
کاربرد اصلی کربنات کلسیم در صنعت ساختمانی و راهسازی است. این محصول به عنوان ماده اولیه تولید سیمان پرتلند و یا به صورت آهک در زیر سازی جاده ها و یا تولید مصالح ساختمانی کاربرد دارد. گچ هم از این نظر شباهت زیادی به کربنات کلسیم دارد و در صنعت ساختمانی به منظور خط کشی زمین و پیاده کردن نقشه ، تهیه ملات گچ و سفید کاری دیوار بکار می رود. اما تفاوت آنها در این است که کاربرد اصلی گچ در مجسمه سازی و قالب سازی برای مصارف مختلف از جمله در گچ گیری پزشکی است.
کربنات کلسیم در تولید آهک ، صنایع ذوب آهن و فولاد سازی ، تولید دارو و مکمل های غذایی ، پرورش دام و طیور ، صنعت نفت و گاز و پتروشیمی ، خنثی سازی اسید ، تولید رنگ و چسب و رزین ، تولید لاستیک و پلاستیک و پلیمر کاربرد دارد. اما کاربرد سولفات کلسیم در صنایع غذائی به عنوان منعقد کننده در تولید پنیر ، دسر ها و شیرین کننده ها و در دندان پزشکی به عنوان پودر استخوان می باشد. همچنین برای ساخت قالب ریختگری در چینیسازی ، تولید سرامیک و شیشهگری و در صنایع پتروشیمی و چرمسازی بکار می رود.